本文關鍵詞：微波干涉儀的設計與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波干涉儀廣泛應用于國防、航天、生產等領域,對于微波干涉儀的設計與應用進行研究具有重要意義。本文首先簡要介紹了微波干涉儀的原理,采用單天線的結構,完成了微波干涉儀的射頻前端硬件電路的設計,實現了系統的小型化,并根據工程需要設計了基于AD+FPGA的雙路信號采集系統,完成系統調試。其次,基于以上微波干涉儀系統,研究了微波干涉儀測量相對位移的應用。分析了測量原理,推導出測量公式,重點研究了測量過程中的三項關鍵技術：相位解纏、環(huán)形器泄露誤差分析及校準以及正交混頻器的誤差分析,并經過實驗測試,對數據進行分析,經過校準的微波干涉儀測量精度達到0.01mm。再次,還研究了基于微波干涉儀的微動目標特征提取技術,在此基礎上對旋轉機械故障檢測的應用進行了分析。簡要介紹了微動概念和微動特征,建立線形轉動目標模型,重點推導出線形轉動目標的微動特征參數提取公式,并進行實驗測試,誤差小于5%。針對旋轉機械故障的檢測,研究兩種檢測方法,一種是根據微動目標特征提取的方法檢測機械故障,另一種是基于短時傅里葉變換(STFT)檢測機械故障,并通過實驗驗證了方法的可行性,比較了兩種方法的優(yōu)劣。最后,對本文的研究工作進行了總結,并提出了進一步的改進措施。
【關鍵詞】：微波干涉儀 射頻前端 測距 微動 特征提取 故障檢測
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN015;TH17
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 微波干涉儀發(fā)展與研究現狀7-8
• 1.2 常見微波干涉儀結構及分析8-11
• 1.3 論文的主要內容及章節(jié)安排11-12
• 2 微波干涉儀的設計與實現12-29
• 2.1 微波干涉儀系統結構12
• 2.2 微波干涉儀射頻前端設計12-20
• 2.2.1 電源模塊設計12-13
• 2.2.2 信號源設計13-16
• 2.2.3 功分器設計16-17
• 2.2.4 低噪聲放大器設計17-18
• 2.2.5 功率放大器設計18-19
• 2.2.6 正交混頻器設計19-20
• 2.2.7 其他模塊設計20
• 2.3 微波干涉儀射頻前端小型化20-21
• 2.4 數據采集硬件模塊設計21-23
• 2.5 FPGA系統硬件模塊設計23-29
• 2.5.1 FPGA芯片介紹23-24
• 2.5.2 電源模塊電路設計24-25
• 2.5.3 配置模塊電路設計25-27
• 2.5.4 JTAG模塊電路27
• 2.5.5 時鐘模塊電路設計27-29
• 3 微波干涉儀測量相對位移研究29-47
• 3.1 微波干涉儀測量相對位移系統分析29-30
• 3.2 微波干涉儀測距關鍵技術研究30-43
• 3.2.1 相位解纏30-36
• 3.2.2 環(huán)形器泄漏誤差分析及校準36-39
• 3.2.3 正交混頻器的誤差分析39-43
• 3.3 實測數據分析43-47
• 3.3.1 實驗環(huán)境43
• 3.3.2 實驗數據43-44
• 3.3.3 數據分析44-47
• 4 微動目標特征提取及故障檢測研究47-64
• 4.1 微動目標概念及特征介紹47-50
• 4.1.1 微動概念47-48
• 4.1.2 微多普勒特征48-50
• 4.2 線形轉動目標特征提取50-54
• 4.2.1 線形轉動目標的多普勒譜50-53
• 4.2.2 線形轉動目標的參數估計53-54
• 4.3 實測數據及仿真計算54-57
• 4.4 旋轉機械故障檢測簡介57-59
• 4.4.1 旋轉機械故障檢測意義57-58
• 4.4.2 旋轉機械故障檢測研究概況58-59
• 4.5 基于STFT的旋轉機械故障檢測技術59-62
• 4.5.1 短時傅里葉變換(STFT)59-60
• 4.5.2 基于短時傅里葉變換的故障特征量提取60-61
• 4.5.3 仿真分析61-62
• 4.6 基于微動目標特征提取的旋轉機械故障檢測技術62-64
• 4.6.1 檢測原理62
• 4.6.2 仿真分析62-64
• 5 總結與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 附錄69

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2 毛軍見;掃頻式微波干涉儀系統的研究[D];電子科技大學;2014年

3 楊恒;微波干涉儀的設計與應用[D];南京理工大學;2016年

4 蔡德全;分數階傅里葉變換在微波干涉儀中的應用[D];西安電子科技大學;2010年

5 張小奇;微波干涉儀數據處理系統關鍵技術研究與實現[D];南京理工大學;2012年

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7 何昌委;彈道靶尾跡微波掃頻干涉儀診斷系統設計[D];電子科技大學;2003年

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本文編號：502561